Control de accesos: Autenticación y seguridad

Manuel Pons Martorell
Departament de Telecomunicacions
Escola Universitària Politècnica de Mataró
Control de accesos

04/12/00 Escola Universitària Politècnica de Mataró
Departament de Telecomunicacions Página 2
Agradecimientos
A tu, experta en controls, perquè em dones els moments més feliços encara que me'ls
fas sofrir.
A l'Alex.
A en Leonard Janer i en Moisès Ortiz per la seva col·laboració en sistemes operatius.
A José Manuel Gómez de Kriptopolis y Gonzalo Alvárez Marañón de criptonomicon,
puntales de la seguridad en español, por su desinteresada colaboración.
A Ignacio Baca Domingo de AENA por sus buenos consejos.

Índice
1. Introducción______________________________________________________ 5
1.1. Definiciones __________________________________________________________5
1.2. Clasificación__________________________________________________________6
2. Control de accesos por máquinas _____________________________________ 8
2.1. Identificadores ________________________________________________________8
2.2. Filtrado por dirección MAC_____________________________________________8
2.3. Filtrado por nombre o dirección de red y puerto. __________________________10
2.4. Filtrado desde el servidor ______________________________________________11
2.5. Filtros con Routers o Firewalls _________________________________________12
2.6. Ataques al control por IP o nombre______________________________________16
3. Control de accesos de usuario_______________________________________ 17
3.1. Características generales ______________________________________________17
3.2. Control por contraseñas _______________________________________________18
3.3. Ataques a contraseñas_________________________________________________20
3.4. Defensas a ataques a contraseñas________________________________________21
3.5. Sistemas biométricos __________________________________________________23
3.6. Acceso con objetos físicos: Tokens_______________________________________25
3.7. Acceso con certificados digitales ________________________________________26
4. Autenticación Kerberos ____________________________________________ 30
4.1. Introducción_________________________________________________________30
4.2. Características _______________________________________________________30
4.3. Funcionamiento ______________________________________________________30
4.4. Autenticación de usuario ______________________________________________31
4.5. Autenticación de servicios. _____________________________________________32
4.6. Instalación de Kerberos. _______________________________________________33
5. Autenticación Windows NT_________________________________________ 34
5.1. Esquema general _____________________________________________________34
5.2. Modelo de trabajo en grupo ____________________________________________34
5.3. Modelo de dominios___________________________________________________38
5.4. Relaciones de confianza entre dominios __________________________________39
5.5. Diferencias conceptuales con otros sistemas centralizados ___________________40

Índice de figuras
Figura 1.1.1: Control unidireccional.............................................................................5
Figura 1.2.1: Control en el servidor ..............................................................................6
Figura 1.2.2: Control en la red ......................................................................................7
Figura 2.1.1: Identificadores del paquete. ....................................................................8
Figura 2.2.1: Bidireccionalidad en filtrado de MAC.................................................10
Figura 2.5.1: Apertura de sesión TCP. .......................................................................13
Figura 2.5.2: Direccionalidad con filtros sencillos.....................................................14
Figura 2.5.3: Direccionalidad con Firewall. ...............................................................15
Figura 2.5.4: Conexión de RPC ...................................................................................15
Figura 2.6.1: Ataque con técnicas de tunneling .........................................................16
Figura 3.4.1: Algoritmo de una OTP ..........................................................................23
Figura 3.7.1: Algoritmos asimétricos ..........................................................................26
Figura 3.7.2: Control de accesos con certificados digitales.......................................29
Figura 4.3.1: Proceso de autenticación Kerberos ......................................................31
Figura 5.2.1: Acceso compartido en modelo de trabajo en grupo............................36
Figura 5.2.2: Acceso por usuarios en modelo de trabajo en grupo..........................37
Figura 5.3.1: Acceso por el modelo de dominios........................................................39
Figura 5.4.1: Acceso a un dominio de confianza........................................................40
Figura 5.5.1: Control de acceso Windows NT frente a otros de control remoto.....42

1. Introducción
1.1. Definiciones
Realizar control de acceso a la información significa seleccionar o filtrar los usuarios
que pueden acceder a recursos informáticos. Los sistemas que permiten el acceso a
todos los usuarios y únicamente protegen de ataques de destrucción (denegación de
servicios) no se pueden considerar control de accesos aunque si son parte de la
seguridad y muchos autores los incluyen en este capítulo.
Entre los conceptos manejados por estas técnicas está el de direccionalidad, así un
control de accesos permite unidireccionalidad si se puede hacer un control diferente
para ir de A a B que para ir de B a A. Algunos sistemas de control no permiten la
unidireccionalidad, así si se realiza un control de A a B automáticamente se instala el
mismo control para ir de B a A (ver Figura 1.1.1).
Figura 1.1.1: Control unidireccional
Control no unidireccional
A B
Acceso prohibido
Implica
A B
Acceso prohibido
Control unidireccional
A B
Acceso prohibido
A B
Acceso permitido

1.2. Clasificación
En las redes telemáticas se puede hacer la selección del acceso según dos criterios:
• La máquina (ordenador cliente).
• El usuario (persona o programa).
La selección por máquina sirve sólo para accesos remotos, o sea, no desde el ordenador
donde está guardada la información. Normalmente son más seguros pero limitan la
libertad de poder acceder desde cualquier ordenador, una prestación muy buscada desde
la aparición de la red Internet.
Otro criterio de clasificación es dónde se pone el sistema de control. Se pueden
agrupar dos familias:
• En el servidor.
El ordenador que almacena la información instala los filtros en el sistema operativo o
en el software. Esto permite realizar la selección también para los usuarios que acceden
físicamente al ordenador (Ver Figura 1.2.1).
Figura 1.2.1: Control en el servidor
Un problema es gestionar el acceso de una lista de los mismos clientes en muchos
servidores. Así el administrador se puede ver obligado a actualizar todas las
modificaciones en cada uno de los servidores. Para solucionar esto hay sistemas que
centralizan la gestión, en este trabajo se analizan dos: Kerberos y Windows NT
(Capítulos 4 Autenticación Kerberos y 5 Autenticación Windows NT).
• En la red
Cliente Servidor
Servidor
Servidor
Cliente
Cliente

Se instalan filtros en la red que controlan los accesos desde máquinas remotas. No
sirven para accesos físicos al servidor. Estos filtros se pueden implementar en Switchs
LAN, Routers o Firewalls. Permiten controlar zonas y grupos filtrando únicamente la
posibilidad de acceso (ver Figura 1.2.2).
Figura 1.2.2: Control en la red
Otra forma de clasificar puede ser atendiendo a cuestiones más técnicas: protocolos,
tipos de servicio, técnicas de Hacking, etc... Pero entonces las clasificaciones son más
difusas y no ayudan a centrar conceptos sobre el control de accesos.
Cliente
Servidor
Servidor
Servidor
Cliente
Cliente
Filtro

2. Control de accesos por máquinas
2.1. Identificadores
Este tipo de control selecciona a partir de la máquina utilizada para acceder. Por lo
tanto, se deben poder identificar las máquinas y diferenciarlas y, si es posible,
agruparlos en familias. Una máquina se puede identificar por:
• Número de serie del procesador.
• Dirección MAC.
• Dirección IP o de otro protocolo de red.
• Nombre Internet.
El número de serie del ordenador no se utiliza normalmente. En general los
procesadores no tienen números de serie accesibles por el software excepto algunos de
estaciones de trabajo.
Actualmente los nuevos Pentium III parece ser que llevarán un número de serie
accesible, pero utilizarlo es poco ético. Así hay numerosos grupos de protesta contra
esta nueva característica no evitable. En las estaciones de trabajo se utilizan los números
de serie en el control de ventas o actualizaciones de software asignado a una máquina,
así se evita la piratería informática. Este sistema también se puede realizar con la
dirección MAC o IP, pero entonces se puede cambiar de máquina.
Los únicos datos que viajan en los paquetes son las direcciones MAC y las direcciones
IP de la maquina origen (emisora) y destino (receptora) como indica la Figura 2.1.1. Así
son los únicos identificadores que pueden utilizar legalmente los filtros.
Figura 2.1.1: Identificadores del paquete.
Los nombres de las máquinas no están en los paquetes, ¿cómo se puede hacer para
seleccionar un acceso con el nombre?. El filtro pide a un servidor de nombres (DNS)
el nombre de la máquina a partir de su dirección origen IP, es el proceso de DNS
inverso.
2.2. Filtrado por dirección MAC
Las direcciones MAC identifican las máquinas para los protocolos de enlace de las
redes LAN. Así estas direcciones están en los paquetes de los protocolos de LAN:
Ethernet, Token Ring, ATM, FDDI, etc...
Dirección origen
Dirección MAC Dirección IP
Dirección destino Dirección origen Dirección destino

Las desventajas de este método son:
• Números difíciles de tratar
La asignación de la dirección se hace por Hardware, o sea vienen programadas en las
tarjetas de red, excepto raras excepciones. Todas las direcciones son únicas en el mundo
pero sus valores no tienen más relación entre ellas que el proceso de fabricación, por lo
tanto, las direcciones MAC de las tarjetas de los ordenadores de una empresa no tienen
ninguna característica común.
• Sólo se pueden utilizar en el entorno de la LAN.
Sólo se utilizan dentro del entorno de una LAN, o sea, una red de Hubs y Switchs, así
cambian cuando pasan por un Router y no existen en las máquinas aisladas conectadas
telefónicamente a Internet. No se puede realizar control a nivel WAN.
• No pueden discriminar entre servicios.
No se puede discriminar por servicio porque en la cabecera del paquete de la capa MAC
no hay información del servicio, sólo de la máquina destino de la misma LAN (puede
ser un Router).
• Sólo se pueden realizar desde filtros.
Las aplicaciones no tienen acceso directo a la dirección MAC del paquete que llega, a
menos que actúen por debajo del sistema operativo, que no es normal. Así esta forma de
control siempre se realiza en la red mediante los equipos de interconexión, los Switchs y
sistemas de VLAN.
• Siempre son bidireccionales.
No permiten controles unidireccionales, si se prohibe el acceso a la máquina A a B, B
tampoco podrá acceder a A (Ver Figura 2.2.1).
Las ventajas son:
• Método difícil de atacar.
Es muy difícil falsificar la dirección origen del paquete. Además no se puede cambiar
por software.
• El filtrado es muy rápido.
Como actúan a nivel dos, el filtrado se hace con elementos Hardware y, por lo tanto, es
muy rápido.
Se utilizan poco y para casos especiales donde la separación entre las dos áreas quiere
ser total y sin unidireccionalidad.

Figura 2.2.1: Bidireccionalidad en filtrado de MAC.
2.3. Filtrado por nombre o dirección de red y puerto.
Estos filtrados se realizan prohibiendo el acceso de una máquina identificada por una
dirección IP o un nombre a un puerto concreto otra máquina también identificada por
una dirección IP o un nombre. Así se permite realizar un control de accesos a cada
servicio.
Tratar con nombres de Internet es más sencillo porque son más fáciles de recordar y
tratar, pero tiene el inconveniente de que el nombre no viaja con el paquete. Así cuando
el sistema de control filtra sólo conoce la dirección IP de la máquina que envió el
paquete. Para saber el nombre debe preguntar a un servidor de nombres (DNS)
MAC = 4MAC = 3
MAC = 4MAC = 3
FILTRO
Prohibido:
• Dirección MAC = 3 origen
• Dirección MAC = 4 destino
origen
34Conexión
Destino
Conexión de MAC 3 a MAC 4
FILTRO
Prohibido:
• Dirección MAC = 3 origen
• Dirección MAC = 4 destino
origen
34Respuesta
Destino
Conexión de MAC 4 a MAC 3
destino
34 Conexión
origen

mediante el protocolo de DNS inverso. Esto debilita la seguridad porque introduce un
elemento más para romper por el atacante, se puede modificar temporalmente la
información del DNS o suplantar su mensaje de respuesta.
Las direcciones IP y los nombres son mucho más manejables que las direcciones
MAC. Se actualizan por software y siempre obedecen a una lógica. Los nombres son
elegidos por la empresa y, por lo tanto, están relacionados. Las IPs se agrupan por
clases o subclases ligadas a una empresa, una zona geográfica o cualquier grupo, así es
fácil realizar filtros que afecten a todo un grupo de máquinas de la misma zona sin
necesidad de introducir las direcciones una a una. Los grupos de direcciones IP afines se
definen con las máscaras.
Así los filtros de IP se pueden definir prohibiciones o permisos con las siguientes
posibilidades:
Máquina/s origen Máquina/s destino Prohibición o permiso de
IP x.x.x.x IP x.x.x.x Acceso completo de origen
a destino.
IP x.x.x.x Máscara x.x.x.x IP x.x.x.x Acceso completo del grupo
de máquinas origen a
destino.
IP x.x.x.x Máscara x.x.x.x IP x.x.x.x Máscara x.x.x.x Acceso completo del grupo
origen al grupo destino.
IP x.x.x.x IP x.x.x.x Puerto y Acceso de origen a un
servicio de destino.
IP x.x.x.x Máscara x.x.x.x IP x.x.x.x Puerto y Acceso del grupo de
máquinas origen a un
servicio de destino
IP x.x.x.x Máscara x.x.x.x IP x.x.x.x Máscara x.x.x.x
Puerto y
Acceso de un grupo de
máquinas origen a un
servicio del grupo destino.
Tabla 2.3.1: Filtros de IP.
El control se puede hacer desde el servidor o desde un filtro intermedio (Router o
Firewall). En los siguientes apartados se analizan las dos posibilidades.
2.4. Filtrado desde el servidor
Las direcciones IP origen son accesibles desde el sistema operativo y las
aplicaciones, por lo tanto en el servidor se pueden montar filtros por IP o nombre.
En UNIX existen dos ficheros donde se pueden hacer un listado de las máquinas que
tienen acceso o no a los servicios. Los ficheros son:

• Host.allow. Permite el acceso al servicio indicado a la IP o nombre indicado.
• Host.deny. Prohibe el acceso al servicio indicado a la IP o nombre indicado.
Si no se indica el acceso está permitido. La sintaxis es un fichero tipo texto donde cada
línea es un filtro. Por ejemplo:
FTP: 145.22.22.22
Telnet: 122.33.33.33 255.255.255.192
ALL: 1195.1.1.0 255.255.255.0 (Para todos los servicios).
Muchas aplicaciones también permiten crear una lista propia de máquinas que
tienen el acceso prohibido o necesitan password para acceder. Un ejemplo son los
servicios r..., como el rlogin, rusers, rsh, donde se puede crear una lista de nombres con
las máquinas que no necesitan password. Estas listas son muy peligrosas, para los
atacantes es muy fácil hacer creer que su IP es la que corresponde a un nombre de la
lista.
2.5. Filtros con Routers o Firewalls
Muchos Routers permiten crear filtros de IP y máscara origen a IP, máscara y puerto
destino, cumplen las necesidades comentadas en los anteriores apartados.
Los Firewalls realizan funciones más avanzadas, permiten filtrar mirando
características de la capa de transporte. Así el control se realiza de forma diferente
para las distintas capas de transporte, con las siguientes posibilidades:
• En TCP únicamente se controla el paquete de apertura de sesión.
• En UDP y ICMP, que no abren sesiones, se realiza la técnica de inspección de
estados.
• Se realizan técnicas especiales para los servicios TCP con asignación dinámica de
puertos, como FTP o RPC.
El protocolo TCP es orientado a conexión, por lo tanto, antes de la transmisión de
información debe realizar una apertura de sesión correcta y al finalizar un cierre de
sesión. La apertura de sesión se realiza mediante 3 mensajes como indica la Figura
2.5.1. Los Firewalls únicamente controlan los paquetes de conexión, que se
diferencian de los otros porque llevan el bit de ACK a '0'. Con este procedimiento se
consiguen dos mejoras:
• Más velocidad porque el Firewall solamente examina un paquete de cada sesión.
• Unidireccionalidad en los casos de filtros para grupos de puertos.
Cuando el filtro se programa para prohibir el acceso a un puerto determinado
normalmente no hay problemas de direccionalidad porque el puerto utilizado como
cliente no es el mismo que el utilizado como servidor. Así si se programa prohibido el
acceso de la máquina A al puerto 80 de la máquina B, la máquina B no tendrá
problemas para acceder al 80 de la máquina A, ya que su puerto origen no será el 80 y
recibirá sin problemas las respuestas a sus peticiones, ver Figura 2.5.2.

El problema aparece cuando se realizan prohibiciones como:
Figura 2.5.1: Apertura de sesión TCP.
Prohibido el acceso a todos los puertos de la máquina A menos el 80 (una máquina
que únicamente da servicio de Webs).
En este caso la máquina A no podrá conectarse a otras máquinas porque normalmente
cuando hace de cliente utiliza los puertos de números mayores que 5.000. Así la
solución es controlar únicamente el primer mensaje de inicio de conexión y permitir el
paso de los mensajes de respuesta, ver Figura 2.5.3.
Los protocolos UDP e ICMP no son orientados a conexión, se envía información sin
necesidad de haber abierto una sesión anteriormente. Por lo tanto no se pueden controlar
los primeros paquetes, o se controlan todos o no se controla ninguno. Para evitar
problemas de direccionalidad se utiliza la técnica de inspección de estados. Cuando se
filtra con inspección de estados en principio se permite el paso, pero se guarda memoria
de los paquetes que van pasando entre las dos máquinas para cada par de puertos. Así
conociendo toda la historia de la comunicación y con la inteligencia de un Firewall
puede detectar si se realiza algún ataque y cortar si es necesario.
En algunos servicios, como FTP o los que utilizan RPCs, el servidor utiliza puertos
distintos en cada conexión. El cliente realiza siempre la primera conexión al mismo
puerto pero durante la transmisión el servidor puede utilizar otros puertos para sesiones
concretas, este puerto es comunicado al cliente durante el traspaso de información por el
puerto inicial. Si el Firewall quiere hacer una programación como:
Prohibido el acceso a todos los puertos excepto el 80 y 111.
Destino
Client
IP: 147.22.3.4
Port: 5.400
Servidor
IP: 195.10.2.2
Port: 80
origen
540080Conexión
destino
195.10.2.2
origen
147.22.3.4
Destino origen
540080Confirmación
destino
195.10.2.2
origen
147.22.3.4
Destino origen
805400 Respuesta
destino
147.22.3.4
origen
195.10.2.2

Figura 2.5.2: Direccionalidad con filtros sencillos.
IP = 3 IP = 4
FILTRO
Prohibido:
• Acceso a IP = 4 Puerto: 80
Unidireccionalidad con Router
Destino origen
540080Conexión
destino
4
origen
3
IP = 3
IP = 4
FILTRO
Prohibido:
• Acceso a IP = 4 Puerto: 80
Destino origen
805400Respuesta
destino
4
origen
3
origen destino
805400 Conexión
origen
4
destino
3
IP = 3 IP = 4
FILTRO
Prohibido:
• Acceso a IP = 4 Puerto: Todos
No unidireccionalidad con Router
Destino origen
540080Conexión
destino
4
origen
3
IP = 3
IP = 4
FILTRO
Prohibido:
Destino origen
805400Respuesta
destino
4
origen
3
origen destino
805400 Conexión
origen
4
destino
3

Figura 2.5.3: Direccionalidad con Firewall.
Figura 2.5.4: Conexión de RPC
El cliente y el servidor no podrán comunicarse por el nuevo puerto asignado
dinámicamente ya que estará dentro de los prohibidos, no será ni el 80 ni el 111 (ver
Figura 2.5.4.)
ACK = 1
ACK = 0
ACK = 0IP = 3 IP = 4
FILTRO
Prohibido conexión TCP:
(sólo ACK = 0)
Destino origen
540080Conexión
destino
4
origen
3
IP = 3
IP = 4
FILTRO
Prohibido conexión TCP:
(sólo ACK = 0)
Destino origen
805400Respuesta
destino
4
origen
3
origen destino
805400 Conexión
origen
4
destino
3
Cliente Servidor
Conexión puerto 111
Se utilizará el puerto XX
Conexión puerto XX

Para evitar esto los Firewalls examinan los paquetes de estos servicios y detectan los
puertos asignados dinámicamente y así lo abren durante esa conexión.
2.6. Ataques al control por IP o nombre
Existen diversos ataques al control de accesos por IP o nombre. Algunos se saltan el
control para acceder a la información restringida y otros están fuera del alcance de los
filtros. Se pueden agrupar en:
• Spoofing. Consiste en cambiar la dirección origen por una que es aceptada por el
filtro.
• Hijacking. Consiste en secuestrar una sesión, es decir, introducirse en la
comunicación aprovechando una sesión que ha abierto un usuario con privilegios.
Se deben enviar los mensajes con la IP del usuario que abrió la sesión y recibir las
respuestas del servidor antes que el usuario legal.
• Denegación de servicio (DoS) con paquetes UDP o ICMP. Se aprovecha el
control débil que se realiza sobre los paquetes no orientados a conexión para realizar
ataques para destruir, no para obtener información.
• Tunneling. Se aprovecha un ordenador que está detrás del filtro o tiene permisos de
acceso para utilizarlo de plataforma. El ordenador externo recibe una conexión del
interno y a partir de ésta realiza los ataques. También se puede hacer utilizando una
conexión permitida al ordenador interno y desde ésta pasar a un software capaz de
atacar. Para ello se necesita la colaboración de algún usuario interno, poder instalar
un caballo de Troya que abra un camino o utilizar un error (bug) de un programa
inocente. (Ver Figura 2.6.1)
• Ataques al DNS. Modificar las memorias cachés del DNS falsificando las
relaciones IP/nombre, así cuando el filtro pregunta a qué nombre pertenece una IP
que pide permiso de entrada se consigue que el DNS conteste un nombre autorizado.
Figura 2.6.1: Ataque con técnicas de tunneling
INTERNET
3. Conexión permitida
4. Paso de información del servidor
2. Ordenes de ataque
Atacante
Máquina con
caballo de Troya
Servidor
FIREWALL
Prohibido el acceso de
Internet al interior.
1. Conexión permitida con el exterior

3. Control de accesos de usuario
3.1. Características generales
Para realizar la selección de usuarios se debe hacer una identificación única del usuario
o grupo de usuarios, debe ser independiente de la máquina utilizada y el sistema de
telecomunicación. Hoy en día se conocen tres únicos métodos para identificar personas,
son:
• Por las características físicas: biométricos.
• Por un secreto compartido: contraseñas (Passwords).
• Por la posesión de un objeto (software o hardware): Tokens o certificados
digitales.
Los sistemas más utilizados actualmente son de contraseña, con diferentes variantes se
aplican a casi todos los aspectos de la seguridad de la información. Los sistemas
biométricos son mucho más nuevos pero se están desarrollando a gran velocidad, se
espera que en pocos años se incorporen a muchos aspectos de la seguridad, aunque
tienen condicionantes que retardan su desarrollo como: el precio de los equipos de
captación, conceptos éticos, poca costumbre de utilización, etc...
Los sistemas de posesión de un objeto son los más antiguos en control de accesos
físicos, la llave de las puertas o los sellos de los reyes son tan antiguos como el
concepto de acceso o identificación de derechos. Pero en el mundo digital se utilizan
muy poco para el acceso a sistemas de información, probablemente por el gasto extra
que supone un identificador de objetos. Actualmente se están desarrollando mucho los
accesos por sistemas criptográficos llamados certificados digitales.
Igualmente todos los sistemas se pueden combinar para aumentar la seguridad,
especialmente el uso de contraseñas normalmente acompaña a los sistemas biométricos
y los de objetos. No será extraño en el futuro tener que introducir una contraseña, una
tarjeta inteligente y la huella dactilar para acceder a la información.
El control de accesos por usuarios también se puede clasificar por la ubicación del
filtro, así puede estar en:
• Servidor. Permite control de acceso remoto y local.
• Filtro de la red. Sólo controla accesos remotos.
Por último, el control de accesos por usuarios se puede clasificar atendiendo a quien
organiza este control. Así existen tres tipos de organización:
• DAC (Discretionary Access Controls)
El creador del fichero define los permisos de los objetos (ficheros, recursos, etc...).
Desde la administración del sistema se pueden crear grupos de usuarios, usuarios
genéricos y varios tipos de facilidades para que el creador del fichero pueda asignar los

permisos. Es el control más habitual en los sistemas operativos: Windows de Microsoft,
UNIX, etc... Es muy vulnerable a los caballos de Troya.
• MAC (Mandatory Access Controls)
La administración del sistema operativo asigna los permisos a los objetos. El
sistema operativo crea un número de etiquetas (secreta, confidencial, no calificada, dpt.
comercial, etc...) con unos derechos de acceso asignados y cada objeto tiene su
etiquetas. Los usuarios se agrupan en sujetos que tienen unos permisos definidos para
cada etiqueta. Una protección buena contra caballos de Troya es hacer que cada nivel
pueda escribir a los ficheros de su nivel o superior y leer en los de su nivel o inferiores.
• RBAC (Role-Based Access Controls)
Intenta tener las ventajas de los anteriores sistemas y evitar la rigidez del MAC y la
inseguridad del DAC. El funcionamiento por roles se acerca más a la distribución de
trabajos real de las empresas. Los roles son funciones concretas que realiza un usuario
dentro de la empresa durante un tiempo determinado, así a los usuarios se les asigna
unos roles y cada rol tiene unos permisos sobre los objetos.
3.2. Control por contraseñas
Las contraseñas son un punto débil de los sistemas de seguridad, pero para realizar
control de acceso por usuario son el sistema más sencillo, popular y probado. Se
puede hacer un símil con las protecciones físicas de los edificios, la puerta y su sistema
de abertura (llaves, combinaciones, la cerradura,...) son imprescindibles pero también
son el principal método utilizado para acceder sin permiso.
En los sistemas operativos y las aplicaciones con filtro las contraseñas se deben
guardar encriptadas en ficheros. El problema es que estos ficheros no pueden tener
permisos de usuarios restringidos ya que al entrar la contraseña el usuario puede ser
cualquiera. Una forma de evitar este problema sería dar permiso de administrador al
fichero y que el usuario por defecto cuando se introdujera la contraseña fuera el
administrador, pero esto sería muy peligroso porque cualquiera tendría permiso de
administrador por un momento.
Así este fichero sin permisos en principio es accesible por todos los usuarios, pero se
utilizan técnicas para evitar este acceso. Un ejemplo: en Windows de Microsoft el
fichero se está utilizando siempre por el sistema y los ficheros que utiliza el sistema no
son accesibles para escritura, esta protección ya ha sido vencida por los programas de
los atacantes.
Si los ficheros son accesibles, el atacante únicamente necesita desencriptar las
contraseñas. Para hacer difícil esta tareas se utilizan sistemas de encriptación
irreversibles y, además, el descubrimiento de una contraseña no da pistas sobre las
otras. Dos ejemplos de encriptación son los siguientes:
• UNIX

El fichero guarda: el nombre del usuario, la contraseña encriptada, información
necesaria para el shell utilizado por el usuario. La contraseña se encripta con el
algoritmo crypt(3) o, en algunos UNIX concretos, crypt(16).
El crypt realiza la siguiente función:
Econtraseña[Econtraseña[.........[Econtraseña[0].........]]
La función Econtraseña se realiza 25 veces.
Econtraseña es realizar un algoritmo DES modificado por dos números denominados
SALT. El SALT son dos números calculados aleatoriamente que se graban en el fichero
con la contraseña, estos números hacen que la función no sea exactamente un DES. Los
motivos de usar el SALT son:
No se puede utilizar un circuito electrónico que implemente el DES para ir más
rápido. Esta medida era efectiva cuando se inventó el sistema, actualmente no tiene
sentido debido a la gran velocidad del software.
La misma contraseña encriptada en dos máquinas tiene un resultado diferente.
Así se dificulta la identificación automática de contraseñas descubiertas
anteriormente.
La clave del algoritmo es la contraseña y siempre se encripta un 0 binario. El proceso
de utilizar la contraseña como clave tiene dos ventajas:
El proceso es irreversible porque el DES no permite encontrar una clave a partir del
texto y el criptograma. Así la identificación se realiza volviendo a encriptar con la
contraseña y comparando, el mismo proceso que usan los atacantes cuando prueban
diferentes contraseñas.
El conocimiento de una contraseña y su encriptación no da información para
descubrir las otras.
Las contraseñas de UNIX tienen una longitud máxima de 8 caracteres que es la clave
del DES. Algunos sistemas especiales permiten frases como contraseña
(passphrase) y realizan una función Hash de la frase para convertirla en una palabra de
8 carácteres. Esto refuerza la seguridad frente a los ataques de prueba y ensayo.
• Windows NT
Los servidores de Windows NT permiten dos formas de codificar las contraseñas, la
forma propia y la de LANManager, esta última sólo se utiliza para compatibilidad con
las redes de este tipo. Aquí se trata la propia de Windows NT.
En Windows NT se ha buscado dar más velocidad al proceso a costa de utilizar
criptolografía débil. Como los atacantes no intentan romper el algoritmo de
encriptación sino que lo utilizan para probar contraseñas, este sistema no basa su
seguridad en la fortaleza del algoritmo, cosa que es discutible. Se consigue una
velocidad mucho más alta que en UNIX, esto proporciona comodidad al usuario pero
también facilita el trabajo del atacante.

El sistema es:
Hash[Hash[contraseña]]
La función Hash utilizada fue en principio MD4, actualmente no se sabe si utiliza otra.
También cumple las propiedades de ser:
Irreversible porque las funciones Hash siempre son irreversibles.
El conocimiento de una contraseña y su encriptación no da información para
descubrir las otras.
Permite frases largas como contraseña (Passphrase) ya que las funciones Hash
resumen textos de cualquier longitud variable.
3.3. Ataques a contraseñas
Las contraseñas son un punto muy vulnerable de la seguridad del sistema de
información, si el atacante consigue esa secuencia de pocos caracteres que forma la
contraseña tiene la puerta abierta a atacar cualquier recurso. Las formas de poder
descubrir las contraseñas de los usuarios se pueden agrupar en:
• Con acceso al fichero.
Si se tiene acceso al fichero de contraseñas adivinarlas es sólo cuestión de tiempo.
Para ello se utilizan programas denominados Crackers que prueban todas las
posibilidades hasta encontrar una que al encriptarse coincide. Hay dos métodos de elegir
las posibles palabras:
Diccionario. Prueban todas las palabras que pueden aparecer en una enciclopedia, o
sea, nombres comunes (de un diccionario), nombres de persona, de animal,
geográficos, fechas, números, etc... Esto se puede hacer consecutivamente para
varios idiomas y, además, ir haciendo pasadas intercalando números y signos de
puntuación. Para que una contraseña sea fácilmente recordable debe ser inteligible
para el usuario, por lo tanto, ser alguna palabra con significado. Pero este hecho
reduce mucho el número de posibilidades, con 8 caracteres se pueden formar
1288
= 7,2*1016
palabras mientras en las enciclopedias hay sólo unos centenares de
miles de palabras.
Prueba y ensayo (Task force). Se prueban todas las combinaciones de letras,
números y signos posibles. Este método es mucho más lento que el anterior pero al
final siempre da resultado (puede tardar meses). Normalmente se va aumentando el
número de caracteres de forma progresiva, así se encuentran primero las contraseñas
más cortas.
• Caballos de Troya.
Se sustituyen programas útiles por aplicaciones preparadas por el atacante que
tienen el mismo nombre. Los ejecuta el propio usuario pensado que son un programa y
realizan funciones de observación, modificación o destrucción de la información. Los
caballos de Troya sirven para muchos tipos de ataques, uno concreto es la captura de

contraseñas. Se puede hacer sustituyendo uno de los programas que tratan las
contraseñas en claro, capturando el teclado o capturando las transmisiones por la red si
se envía en claro.
• Espías de la red.
Si se instala en una máquina un programa llamado sniffer, éste captura toda la
información que circula por la Ethernet o Token Ring de la máquina. Estos
programas descubren las contraseñas mientras circulan por la red. Si no están
encriptadas (hay muchos sistemas que no encriptan las contraseñas para enviarlas), el
atacante ya ha conseguido su medio de acceso. Pero si están encriptadas también los
puede utilizar repitiendo el mensaje como respuesta a una petición de identificación. El
atacante únicamente necesita poder instalar en el servidor o en una máquina de la misma
LAN un programa de este tipo.
• Ingeniería social.
Uno de los sistemas más utilizados es el llamado por los atacantes ingeniería social, no
es técnico sino que se basa en descubrir las contraseñas directamente de los usuarios.
Los métodos pueden ser: observar el teclado cuando se introduce la contraseña,
descubrirlo escrito en un papel, pedirlo por correo electrónico o teléfono haciéndose
pasar por el administrador, etc... Aunque parezca imposible, las estadísticas dicen que es
uno de los sistemas más utilizados.
• Otros sistemas.
Hay otros sistemas no tan generales para obtener la contraseña, como aprovechar
errores (bugs) de los programas o sistemas operativos.
3.4. Defensas a ataques a contraseñas
Para defenderse de estos ataques se puede trabajar en tres líneas:
• Políticas de personal.
• Herramientas de programas.
• Sistemas de contraseña de un uso.
Las políticas de personal van orientadas a aconsejar u obligar al personal de la empresa
a cumplir ciertas normas para proteger sus propias contraseñas. Tanto los ataques con
acceso al fichero como los de ingeniería social se basan en aprovechar que los usuarios
no tienen cuidado con la elección y el mantenimiento de sus contraseñas. Así una
política puede fijar normas como:
• Tamaño mínimo.
• Intercalar entre las letras números y signos de puntuación.
• Prohibir passwords de diccionario.
• Cambiarlo cada cierto tiempo.
• Si un atacante entra utilizando el password de un usuario, sancionarlo.

• Etc...
Las herramientas pueden ser opciones del sistema operativo, programas
complementarios al sistema o programas de inspección. Los objetivos son:
• Obligar por software a cumplir las políticas de personal comentadas en el anterior
párrafo.
• Atacar con un Cracker u otro programa para probar la resistencia del sistema de
contraseñas.
• Cancelar cuentas que han recibido intentos de acceso fallidos. Se recuperan
después de un tiempo o a través del administrador.
Una manera de aumentar mucho la seguridad en los accesos remotos es utilizar unos
sistemas, llamados OTP (One-Time Password), donde la contraseña de un usuario
cambia cada vez que se usa, o sea, contraseñas de un uso. El origen es el sistema
S/Key propietario de la empresa Bellcore, pero actualmente el IETF ya ha estandarizado
el método con el nombre de OTP. El servidor y el usuario deben estar sincronizados
para saber en cada momento que contraseña se debe utilizar. Si algún atacante descubre
una contraseña no le sirve porque para el siguiente acceso se necesita otra.
Los sistemas OTP necesitan servidores preparados para calcular cada vez la
contraseña que toca y clientes con un software o un equipo electrónico capaz de
realizar la misma función. Estos equipos electrónicos se llaman testigos (Tokens) y se
pueden considerar de la familia de control de accesos por posesión de un objeto (ver:
3.6Acceso con objetos físicos: Tokens) combinado con contraseñas.
En OTP para calcular la contraseña se utilizan los siguientes parámetros:
• Una frase secreta del usuario (Passphrase).
• Una palabra aleatoria conocida por el servidor y el software o hardware del
usuario.
• Una función Hash.
• El número de accesos que se han realizado desde el inicio, o sea, el número de
secuencia.
Así se entra a una función Hash la passphrase y la palabra aleatoria, al resultado se le
aplica varias veces la misma función Hash según marca el número de secuencia. El
resultado se envía al servidor como contraseña, éste realiza el mismo proceso y se
comparan los resultados (Ver Figura 3.4.1: Algoritmo de una OTP).

Figura 3.4.1: Algoritmo de una OTP
3.5. Sistemas biométricos
Estos sistemas utilizan una característica física del usuario (autentificadores). La
característica debe ser única en las personas y no cambiar con las circunstancias (estado
de ánimo, temperatura ambiente, iluminación, etc...) ni con el tiempo (insensible al
envejecimiento). Estos sistemas son mucho más seguros que los de contraseña sobre
todo si se combinan con otros, como ventajas tienen:
• Intransferibles. El atacante no los puede utilizar aunque los conozca. Esta
característica es suficiente para considerar el sistema mejor que los de contraseña
o posesión de objetos.
• No necesitan gestión del usuario, como cambiarlos a menudo, recordar frases
largas, guardar objetos (Tokens), etc...
• Sirven tanto para accesos físicos como lógicos.
• Son muy seguros a cualquier ataque.
Actualmente aun tienen las desventajas:
• Necesitan electrónica adicional para realizar las lecturas de imágenes y, por lo
tanto, son más caros.
• La tecnología no está muy avanzada.
• Tienen un cierto rechazo del usuario delante de la exposición física a un sensor.
Frase secreta del
usuario (Passphrase)
Palabra aleatoria
N = 0
Password OTP
SINO
N = N-1
N = Nº secuencia
Función iterativa
Nº secuencia = Nº secuencia + 1
Función Hash
Función iterativa

• Hay algún prejuicio moral porque las características físicas de las personas son
invariables y hacerlas públicas implica estar fichado para toda la vida.
• No son exactos.
La mayoría de estas desventajas se corregirán con el tiempo.
En una identificación biométrica se realizan las siguientes fases:
• Captar la imagen o sonido relativa al autentificador de la persona mediante un
sensor.
• Modificar los datos brutos de la imagen o sonido mediante técnicas de tratamiento
de señal para extraer los parámetros básicos y únicos del usuario
(modelos/patrones), así como eliminar los datos dependientes de las condiciones
externas de la medida.
• Comparar estos parámetros con los almacenados.
Como se puede deducir del proceso, la comparación de resultados nunca es exacta, por
lo tanto se busca un grado de aproximación a partir del cual se considera que los
parámetros medidos son de la misma persona que los almacenados. Así es posible tener
errores, éstos están medidos estadísticamente para cada método biométrico con los
siguientes índices:
• FAR (False Acceptence Rate). Mide en tanto por ciento la relación de
identificaciones erróneas consideradas correctas.
• FRR (False Reject Rate). Mide en tanto por ciento la relación de rechazos al acceso
que eran correctos.
• SR (Succes Rate). Da un índice global de la calidad del sistema, relacionando los
índices anteriores, se utiliza la fórmula:
SR = 100 - (FAR + FRR)
En el proceso de comparación se pueden diferencian dos métodos: identificación y
verificación. La identificación consiste en encontrar en una base de datos de
parámetros biométricos si los medidos coinciden aproximadamente con algún usuario,
es para un sistema de acceso donde no se introduce el nombre de usuario o para
búsqueda de personas (por ejemplo en archivos policiales). La verificación compara
directamente los parámetros medidos con los del usuario y según la aproximación
matemática se considera el acceso permitido o denegado, es el sistema de acceso más
habitual. Lógicamente .la verificación tiene índices de FAR y FRR mucho más elevados
que la identificación.
Los sistemas biométricos actuales se basan en medidas de:
• Emisión de calor.
Se mide la emisión de calor del cuerpo o termograma, realizando un mapa de valores
sobre la forma de la persona. Permite medidas sin contacto, o sea, a distancia.
• Huella digital.

Aprovecha las características diferentes entre todas las huellas digitales de los humanos.
Necesita un escaner de dedos, un equipo bastante barato. Su FAR es de 0'001 % y su
FRR de 0,001 (cortesía de Veriprint).
• Mano.
Es fácil de implementar y tiene un coste bajo. El problema es que varia mucho con el
tiempo y las condiciones físicas de la persona. Los patrones se deben renovar de vez en
cuanto.
• Caras.
Debe medir características únicas e invariables con el tiempo y las expresiones de las
caras, como la distancia entre los ojos, de la boca a la nariz, etc...
• Iris.
El iris de los ojos presenta multitud de líneas concéntricas que son diferentes en todos
los humanos. Un inconveniente es el rechazo social a colocar el ojo delante de un
escaner. Es un sistema lento porque maneja muchos datos pero tiene mucha exactitud, el
FAR es del 0,0006 % y el FRR del 0,007 %.
• Retina.
Este sistema tiene un FAR de 0 pero un FRR del 12 %, por lo tanto se puede utilizar
para sistemas donde es muy importante evitar el acceso de atacantes pero no es muy
molesto el rechazo de usuarios autorizados. También tiene el mismo rechazo social del
sistema de iris.
• Voz.
Se graba la dicción de una frase, siempre la misma, por el usuario y en los accesos se
compara la voz. Es muy sensible a factores externos como el ruido de fondo, el estado
de ánimo o el envejecimiento pero tiene la ventaja de no necesitar contacto y utilizar
sensores muy baratos y habituales en los ordenadores (micrófonos). Para acceso físico
en lugares públicos tiene rechazo social. Es el único con posibilidad de transferirse ya
que los atacantes pueden hacer una grabación externa sin ser vistos. Una ventaja es la
posibilidad de verificación telefónica.
3.6. Acceso con objetos físicos: Tokens
Los Tokens son objetos utilizados para el control de accesos de usuario. Pueden ser:
• Memorias. Guardan una palabra clave, contraseña. La ventaja es poder utilizar
contraseñas aleatorias sin necesidad de recordarlas.
• Inteligentes. Son equipos electrónicos que realizan un algoritmo donde se crean
contraseñas de un uso (OTP) o se genera un protocolo entre el servidor y el token
(certificados).

Pueden estar contenidos en:
• Tarjetas magnéticas. Sólo permiten memoria, se necesita un lector magnético.
• Tarjetas chip. Tienen un procesador interno que permite inteligencia. Se necesitan
lectores especiales.
• Memorias EPROM o Flash. Se introducen en llaveros o otros objetos pequeños y
permiten almacenar contraseñas sin inteligencia.
• Calculadoras. Son pequeños ordenadores que permiten inteligencia. Se comunican
con el usuario mediante teclados, displays y/o conexiones serie al ordenador.
Estos sistemas complementan otro sistema de acceso: contraseñas, biométricos o
certificados digitales. Así su función es reforzar los otros, por lo tanto, aumentan
mucho la seguridad porque añaden el factor de posesión de un objeto.
El problema puede ser el robo o la pérdida del Token, para solucionar esto se deben
combinar con la entrada de una contraseña o una medida biométrica.
Probablemente en el futuro casi todos los sistemas necesitarán un Token, una contraseña
y una medida biométrica.
3.7. Acceso con certificados digitales
Este sistema utiliza criptología para dar un objeto lógico, no físico, a los usuarios con
permisos. Está protegido contra robo, pérdidas y repetición de mensajes porque el
proceso de acceso incluye un protocolo de validación.
Un usuario autorizado debe tener:
• Una clave privada de algún algoritmo asimétrico.
• Un certificado digital con la clave pública pareja de la privada y firmado
digitalmente por el servidor.
Los algoritmos asimétricos funcionan con dos claves, con una se encripta y con la otra
se puede desencriptar, no se puede encriptar y desencriptar con la misma (Ver Figura
3.7.1). Así una clave es privada y únicamente la tiene el usuario, su descubrimiento
rompe todo el sistema de seguridad, la otra se transmite antes de la conexión mediante
un certificado digital.
Figura 3.7.1: Algoritmos asimétricos
Algoritmo
Encriptación
Algoritmo
Desencriptación
Clave privada de B Clave pública de B
BA

El certificado digital es un objeto lógico (código) que contiene:
• Nombre y datos del usuario.
• La clave pública del usuario.
• Datos e informaciones generales.
• La firma digital de una tercera persona.
Esta tercera persona asegura que la clave pública es de quien dice ser. Así la seguridad
se basa en la corrección de la firma digital de la tercera persona.
Una firma digital se realiza haciendo el resumen del texto y encriptandolo con la clave
privada de firmante. Así al desencriptarlo con la pública y comparando con el resumen
otra vez calculado puede comprobarse que:
• El texto no ha sido modificado porque los resúmenes coinciden.
• La firma es de la persona que tiene la clave privada pareja de la pública utilizada
para desencriptar.
El sistema de acceso con certificados digitales se basa en las siguientes fases (ver Figura
3.7.2):
• El usuario autorizado ha recibido un certificado digital con su nombre y su clave
pública firmado por el servidor donde quiere acceder. También ha recibido de
manera secreta la clave privada.
• Para acceder envía su certificado.
• El servidor comprueba la firma del certificado y guarda la clave pública.
• El servidor envía un número aleatorio.
• El usuario encripta el número aleatorio con su clave privada y envía el resultado.
• El servidor desencripta y comprueba que la clave privada es pareja de la pública
que ha llegado con el certificado.
El proceso puede complicarse pero siempre se debe basar en los mismos principios:
• La posesión del certificado digital correctamente firmado implica que este
usuario tiene la clave privada pareja de la pública indicada y la ha recibido del
servidor.
• La posibilidad de encriptar con la clave privada indica que la persona que ha
enviado el certificado es quien dice ser. Se evita los ataques de personas que han
robado por la red el certificado.
Un problema es: ¿cómo dar de baja usuarios?. Para esto se utilizan:
• Todos los certificados tienen fecha de caducidad.
• Listas de revocación de certificados (CRL). Si se quiere dar de baja un certificado
y no está caducado se añade a la CRL hasta que caduque.

Los certificados son como el carnet de identidad de las personas, por lo tanto implican
mucha gestión del servidor. Así si el servidor quiere activar un grupo de usuarios con
los mismos permisos no puede utilizar un único certificado sino que debe crear uno para
cada usuario. Además también se deben gestionar las bajas y la entrega de claves
privadas de una manera segura. Además para un usuario con varios accesos también
puede representar una complicación tener que gestionar diversas claves privadas y
certificados. La solución a estos problemas es un sistema nuevo llamado certificados
de atributos.
SI
Correcta
Usuario Servidor
Certificado = Nombre | KU | Inf. | Firma
Firma del
certificado
Numero aleatorio = N
EKP [N]
Certificado KU
DKU[N] = N
Acceso permitido
Leyenda
E: Encriptar
D: Desencriptar
KU: Clave pública del usuario
KP: Clave privada del usuario
Firma: EKP del servidor [certificado]

Figura 3.7.2: Control de accesos con certificados digitales
Los certificados de atributos añaden una filosofía nueva universal para la
seguridad y los controles de acceso. El certificado individual de una persona física o
jurídica debe ser como el carnet de identidad, se debe asignar por una entidad que
ofrece confianza a todo el mundo (como la policía que emite los carnets de identidad),
este certificado no sirve para acceder pero si para identificar al usuario delante de
cualquiera. El formato del certificado individual deberá ser estándar para todo el mundo
y las entidades que los emiten y firman reconocidas por todo el mundo. Para
aplicaciones concretas, como el control de accesos, se utilizan certificados de
atributos que tienen las siguientes características:
• Explican atributos concretos de la persona física o jurídica. Por ejemplo:
pertenecer a una empresa, tener una nacionalidad, no estar fichado, ser solvente,
estar de alta en el acceso a una Web, formar parte de un grupo con permisos de
acceso, etc... Estos atributos son los que interesan para acceder a recursos.
• Tienen una duración muy corta y se han de estar renovando continuamente. Así se
evita la gestión de las CRL.
• Tienen formato libre y pueden ser expedidos por cualquiera.
• Siempre se entregan con el certificado personal que avala la persona propietaria
de los atributos. Es como presentar a la entrada de un club un carnet de socio (sin
fotografía) y el carnet de identidad para asegurar la identidad persona.
Así a las personas con acceso se les daría un certificado de atributos después de
presentar el personal. Los usuarios gestionarían un certificado personal intransferible y
diversos certificados de atributos para cada aplicación concreta. Esto es un proyecto de
futuro y todavía está en fase embrionaria.
Por último queda el problema de ¿cómo transportar el certificado?. Si siempre se
accede desde la misma máquina se puede grabar en el disco, pero en control de accesos
por usuario siempre se intenta dejar al usuario libertad de máquina. La solución es
utilizar Tokens (en concreto tarjetas chip) donde se almacenan los certificados y se
implementa el protocolo.

4. Autenticación Kerberos
4.1. Introducción
Kerberos es un sistema de control de accesos y autenticación completo inventado por el
M.I.T. Las primeras versiones se realizaron para el sistema operativo UNIX pero
actualmente se están creando nuevas versiones para otros sistemas operativos.
Sus objetivos son:
• Exigir autenticación a los usuarios para la utilización del sistema y en particular
para cada servicio ofrecido.
• Exigir autenticación a los servicios (software de los servidores).
Este sistema identifica usuario y servicios como objetos, por lo tanto, es independiente
de las máquinas y su ubicación física. Es muy eficiente para conexiones remotas a
servicios de uso restringido y permite centralizar la gestión de accesos.
Existen dos versiones:
• Versión 4. Más utilizada.
• Versión 5. Corrige problemas de seguridad encontrados en la anterior, su estándar es
el RFC1510.
4.2. Características
• Utiliza únicamente clave simétrica.
• Los passwords nunca viajan por la red.
• Se utiliza control de accesos individualizado para cada servicio, pero sólo se
introduce el password una vez por sesión.
• Se puede separar la red en diferentes dominios físicos de seguridad.
• Basa el control de accesos en un sistema (hardware y software), llamado Servidor de
Autenticación AS, diferente de los servidores de información.
• En la versión 4 utiliza el algoritmo DES, en la 5 permite cualquier algoritmo y
cualquier longitud de clave.
4.3. Funcionamiento
Intervienen los siguientes elementos:
• Usuario.
• Servidor de servicios.

• Servidor de autenticación (SA).
• Servidor de concesión de tickets (TGS).
Aunque estos dos últimos pueden estar físicamente en la misma máquina.
Para que los passwords no viajen por la red se utilizan tickets para validar el acceso a
los servicios. Estos tickets deben estar en posesión del usuario y enviarse a los
servidores para conseguir el acceso. Un ticket es información encriptada con un
passwords del sistema que permite el acceso al usuario que lo posee. Siempre tienen una
fecha de caducidad para que no puedan ser aprovechados por los espías de la red.
Tampoco se guardan passwords ni tickets en las máquinas de los usuarios para evitar a
los Hackers que tienen accesos a estas máquinas.
El proceso de autenticación se divide en dos fases y 6 mensajes. La Figura 4.3.1
muestra estas fases.
Figura 4.3.1: Proceso de autenticación Kerberos
Las fases son las siguientes:
1. Autenticación de usuario. Mensajes 1 y 2.
2. Autenticación de servicio. Mensajes 3, 4, 5 y 6.
Al conectarse se debe realizar la autenticación del usuario al sistema Kerberos y
después se pueden hacer tantas de servicios como se necesiten conectar, pero sin
necesidad de repetir la de usuario.
4.4. Autenticación de usuario
Se autentica el usuario al sistema, es la única fase del proceso donde se introduce el
password. Esta autenticación sirve para posteriormente acceder al TGS, que concede
tickets para los servicios.
Cliente AS
Servidor
TGS
1
2
3
4
5
6

El resultado final es la posesión del TICKETTGS. Con este ticket se puede pedir
autorización en el TGS a tantos servicios como se necesite.
La seguridad se basa en siguientes claves simétricas:
• El password del usuario genera (con un proceso matemático) una clave para encriptar
el mensaje 1. El AS posee la misma clave y con ella comprueba la autenticidad del
usuario.
• El TICKETTGS está encriptado con una clave conocida solamente por el TGS y el
AS. Por lo tanto, el usuario no puede generar ni modificar un ticket de este tipo.
• Una clave de sesión generada aleatoriamente para las transmisiones entre TGS y
usuario. Se le envía al usuario encriptada con la del password y al TGS dentro del
TICKETTGS. Ninguna de las partes la puede modificar.
El resultado final es el Ticket para el usuario, que no se puede modificar y tiene una
fecha de caducidad, y posteriormente el TGS lo reconocerá como auténtico. También se
recibe la clave de sesión a utilizar con el TGS. Si alguien captura el Ticket en la línea no
lo puede utilizar con el TGS ya que no conoce su clave de sesión, está viene para el
usuario encriptada con el password.
Al acabar esta fase se destruye el password de usuario. El TICKETTGS se puede utilizar
para pedir autorización a varios servicios mientras no caduque, sin necesidad de volver
a acceder al AS ni introducir el password.
4.5. Autenticación de servicios.
El usuario pide al TGS el TICKETSERVICIO X para autenticarse delante del servicio X,
también para comprobar la identidad de éste. Este proceso se realiza tantas veces como
servicios distintos quiera utilizar el usuario, pero nunca vuelve a introducir el password.
La seguridad se basa en siguientes claves simétricas:
• La clave de sesión mencionada en el capítulo 3.2.
• El TICKETSERVICIO X está encriptado con una clave conocida por el servicio X y el
TGS.
• Una clave de sesión para utilizar en las comunicaciones entre el servicio y el usuario.
La conoce el usuario porque llega encriptada con la clave de sesión actual y el
servicio porque está en el Ticket. Ninguna de las partes la puede modificar.
El resultado es la obtención del TICKETSERVICO X y una clave para la sesión con el
servicio. Si alguien captura el Ticket en la línea no lo puede utilizar ya que desconoce la
clave de sesión.
El servicio se identifica utilizando la clave de sesión. Si es falso no podrá desencriptar el
Ticket y, por lo tanto, no tendrá la clave de sesión.

4.6. Instalación de Kerberos.
El software se puede conseguir gratis por Internet. Estas versiones no disponen de
servicio técnico, actualizaciones, instalación, ni formación, por lo tanto, sólo es
aconsejable para pequeñas empresas. Existen muchas versiones comerciales de
Kerberos con soporte técnico y formación a precios muy razonables.
A parte de comprar el software de cliente, el AS y el TGS se deben adaptar las
aplicaciones cliente/servidor (los servicios) al entorno Kerberos. Esto puede
suponer un aumento considerable de los costes de la instalación de este sistema y es
muy importante tenerlo en cuenta. Existen herramientas de programación para
Kerberos, como GSS-API, útiles para adaptar el software y mantenerlo actualizado a los
cambios en sistemas de autenticación.
Sobre el papel, este sistema es el mejor entorno actual para seguridad de accesos y
autenticación. Pero antes de instalarlo en una empresa se debe tener en cuenta los
siguientes factores:
1. Debe formar parte de un plan de seguridad. Instalar Kerberos no supone resolver
los problemas de seguridad. Un sistema Kerberos en una red sin seguridad es como
un muro de papel con una puerta de acero.
2. Como mínimo necesita una máquina adicional para el AS y el TGS que esté
comunicada con todos los servicios y otra para Backup, porque la caída de la
primera significaría la denegación de todos los servicios de la red. Estas máquinas
deben ser potentes ya que todos los accesos pasan por ellas.
3. La red debe ser rápida porque el sistema Kerberos genera muchos mensajes
adicionales y se puede colapsar.
4. Supone gastos adicionales de personal para el mantenimiento del sistema.
5. Como se comenta en capítulo 4.1, se debe adaptar a Kerberos todo el software
que presta servicios con seguridad.
6. Asegurar la compatibilidad con los nuevos sistemas de autenticación que
surgirán en los próximos años. Si el sistema Kerberos es incompatible con otros
servicios pronto se quedará aislado de la red Internet.
7. Necesita sincronización de todos los relojes de la red.
Por lo tanto, la instalación de Kerberos debe salir de un estudio muy cuidadoso del
estado de la red y las necesidades de la empresa.

5. Autenticación Windows NT
5.1. Esquema general
Windows NT es un sistema operativo que utiliza autenticación de acceso a los objetos
siguiendo una organización tipo DAC (Discretionary Access Controls). Así los
propietarios de los objetos definen los permisos y derechos de los usuarios y grupos de
usuarios.
Para iniciar el sistema operativo se necesita pasar un control de usuario protegido por
contraseñas y después para acceder a máquinas remotas también se examina la identidad
del usuario. La organización de los accesos a máquinas de la red tiene un sistema de
gestión único en Windows NT y este trabajo analiza este tipo de sistema.
El sistema de acceso a máquinas remotas se puede hacer según dos métodos diferentes,
es así porque se intentan cumplir dos objetivos:
• La compatibilidad con sistemas anteriores de Microsoft, como: Windows 95,
Windows 3.11 o DOS y sencillez para entornos con pocas máquinas.
• Crear un método de gestión centralizada donde las contraseñas no se deben
actualizar en todas las máquinas de un mismo grupo de trabajo.
Así el acceso a recursos de red se puede montar siguiendo uno de estos modelos:
• Trabajo en grupo. Este sistema implementa una red de igual a igual (peer-to-peer)
que permite una gestión ágil para entornos con pocas máquinas, además de no
necesitar la intervención de un Windows NT Server.
• Dominios. Un servidor centraliza todos los accesos a los servidores y clientes de su
grupo, llamado dominio.
5.2. Modelo de trabajo en grupo
Este modelo es mucho más difícil de gestionar y se debe utilizar en los siguientes casos:
• Redes pequeñas con pocas máquinas y pocos usuarios, donde la creación de
dominios es más complicada que la gestión de las bases de datos de usuarios.
• Redes donde máquinas Windows 95, Windows 3.11 o DOS deben compartir o
acceder a recursos remotos.
• Redes Windows NT donde todos los sistemas operativos son WorkStation y no
hay Servers. Aunque se aconseja instalar Servers si la red es un poco grande.
Este modelo permite dos métodos de compartir recursos:
• Método compartido.
• Método de usuarios.

El método compartido está pensado para máquinas con Windows 95 aunque se puede
utilizar en Windows NT Workstation. El usuario local define los objetos que quiere
compartir y les puede asignar una contraseña pero no un nombre de usuario. La
contraseña de un objeto compartido es la misma para todos los usuarios. Cuando se
accede a un objeto protegido el servidor siempre pide una contraseña con independencia
del usuario. Este sistema es muy poco seguro porque implica el reparto de contraseñas a
todos los usuarios que pueden acceder. (Ver Figura 5.2.1)
Realizar la gestión del método compartido se complica mucho si hay varios recursos,
sobre todo porque:
• Puede haber tantas contraseñas como recursos, por lo tanto, el usuario debe
guardar la gestión de muchas contraseñas. Además se deben transmitir
personalmente a cada usuario y esto comporta un gran peligro.
• Cualquier usuario puede dejar recursos de su máquina personal al acceso de
cualquiera. Así la seguridad de las máquinas está en manos del usuario y no del
gestor de red, por lo tanto puede haber múltiples agujeros y plataformas en la red sin
que el gestor lo sepa.
Es aconsejable sólo utilizar este sistema en casos de necesidad y prohibirlo para los
usuarios de grandes redes.

Figura 5.2.1: Acceso compartido en modelo de trabajo en grupo
El método de usuarios necesita una máquina Windows NT o un servidor NetWare. Los
accesos se realizan por nombre de usuario y contraseña. La base de datos de
usuarios se guarda en una máquina NT o NetWare, el nombre de esta máquina se debe
indicar en todas las que quieren compartir recursos utilizando esa base de datos. Para
compartir recursos se asigna cada recurso a los usuarios de la base de datos.
Cuando se accede a un recurso la máquina cliente envía los datos que el usuario
introdujo para abrir la sesión en su máquina local, con estos datos se comprueba si
puede acceder o no. Así no se debe dar la contraseña cada vez que se accede a un
recurso (Ver Figura 5.2.2).
Cliente
Servidor 1
Servidor 2
Contraseña 1
Contraseña 2
Usuario A
Contraseña A
Contraseña 1
Contraseña 2
Base de
datos
local
ClienteUsuario B
Contraseña B
Contraseña 1
Contraseña 2
Base de
datos
local
Contraseña 1
Contraseña 2
Relaciones usuario-control
Relaciones máquina-máquina

Este método evita el tráfico de contraseñas del método compartido pero aunque
mejora la gestión no se puede considerar un sistema centralizado. Presenta los
siguientes problemas:
• Cualquier usuario puede dejar recursos de su máquina a disposición de quien
quiera. Esto permite tener máquinas no controladas que pueden ser agujeros o
plataformas para otros ataques.
• Los usuarios se deben dar de alta en su máquina y en la base datos para los
recursos. Si hay muchas bases de datos los cambios de contraseña se deben
actualizar en todas.
• Las máquinas DOS o Windows 95 no tienen seguridad de acceso físico, así
cualquiera puede acceder con cualquier nombre de usuario y copiar los ficheros
internos del disco duro.
• Sólo se puede utilizar desde máquinas Windwos NT donde la base de datos
local tiene el mismo usuario que la remota. Por lo tanto o sólo utilizan una
máquina o se deben dar de alta en todas y así se pierde la ventaja de sistema
centralizado.
Igualmente si se decide utilizar este método es aconsejable que el gestor de red controle
las máquinas que pueden compartir recursos y prohiba a las otras dejar recursos para
acceso remoto.
Figura 5.2.2: Acceso por usuarios en modelo de trabajo en grupo
Cliente
Servidor 2
Servidor 3
Usuario A
Contraseña A
Servidor de
usuarios
Base de
datos de
usuarios
Relaciones durante el acceso
Relaciones anteriores al acceso
Base de
datos
local
Administrador
Usuario A
Contraseña A
Usuario A
Contraseña A
Usuario A
Contraseña A

5.3. Modelo de dominios
Es el modelo de gestión centralizada ofrecido por Windows NT. Como mínimo debe
haber un Windows NT Server para cada dominio.
La base de datos de usuarios se guarda en el controlador de dominios (PDC) y se
duplica en los controladores secundarios (BDCs). Todos los controladores deben ser
Windows NT Server. La duplicación se realiza para mantener el acceso si el PDC cae y
para no concentrar todos los accesos en la misma máquina (reparto de carga),
frecuentemente los BDCs actualizan la base de datos, que puede ser únicamente los
cambios o toda.
Los objetivos de los dominios son:
• Centralizar el control de accesos a las máquinas clientes. Así un usuario de un
dominio se puede conectar a cualquiera de las máquinas de ese dominio, no hace
falta que se dé de alta en la base de datos de todas.
• Gestionar el acceso a los recursos de manera ordenada. Desde la base de datos
del dominio se puede acceder a los recursos de tu propio dominio sin necesidad de
volver a entrar la contraseña.
Cuando un usuario inicia una sesión en su máquina local puede introducir el nombre del
dominio de esta máquina o entrar de forma local. Si entra por el domino, la máquina
envía al controlador de dominio el nombre de usuario y la contraseña y el PDC realiza
el control de accesos. Así el nivel acceso a las máquinas locales y los servidores no
depende de la base de datos local, es independiente de la máquina de acceso y, por lo
tanto, un sistema centralizado, siempre que la máquina de inicio de sesión esté
dentro del mismo dominio. (Ver Figura 5.3.1)
Dentro de una sesión de dominio, para acceder a un servidor del mismo dominio, la
máquina local envía el nombre de usuario y la contraseña que el servidor comprueba en
su base de datos. Si son servidores del dominio no PDC ni BDC pueden tener una base
de datos de usuarios propia o utilizar la del dominio, pero nunca las dos. La contraseña
sólo se introduce al iniciar la sesión.
Igualmente se puede acceder en un servidor de dominio habiendo entrado a la
máquina local sin especificar dominio, pero el usuario y la contraseña deben estar
dados de alta en el servidor.
En resumen el sistema de dominios mejora respecto a los de trabajo en grupo:
• Se puede acceder al servidor desde cualquier máquina que pertenezca al
dominio, no hay dependencia de la máquina de acceso.
• La base de datos local de acceso de las máquinas se puede centralizar en el
controlador de dominio.
• El inicio de sesión dentro de un dominio asegura que se podrá acceder a los
servidores del mismo dominio.
Los usuarios de un dominio se pueden conectar con servidores de otros dominios
mediante las relaciones de confianza.

Figura 5.3.1: Acceso por el modelo de dominios.
5.4. Relaciones de confianza entre dominios
Las relaciones de confianza permiten a los usuarios de un dominio acceder a
recursos de otros dominios. Se pueden establecer relaciones unidireccionales (uno
confía en el otro) o bidireccionales (confianza mutua). Otra solución sería dar de alta a
los usuarios en todos los dominios que necesitan pero esto rompería el modelo
centralizado ya que las contraseñas se deberían actualizar en varios controladores. Así
con relaciones de confianza un usuario sólo debe estar en una base de datos y
puede acceder a varios dominios.
Se puede iniciar una sesión en un dominio de confianza. Si el controlador propio de
la máquina ve que el dominio es otro de confianza delega el control de acceso al
controlador del dominio que ha pedido el usuario.
Cliente
BDC
PDC
Base de
datos de
usuarios
Usuario A
Contraseña A
Dominio X
Relaciones durante el acceso
Relaciones anteriores al acceso
Administrador
Usuario A
Contraseña A
Dominio X
Usuario A
Contraseña A
Dominio X Usuario A
Contraseña A

También se puede acceder a recursos de dominios de confianza. Cuando se accede a un
servidor de otro dominio de confianza, éste envía el nombre de usuario y la
contraseña al controlador del dominio del usuario. Si el controlador admite el
acceso, el servidor del dominio de confianza también. (Ver Figura 5.4.1)
Las relaciones de confianza son muy peligrosas porque los servidores no controlan
directamente quién accede sino que delegan este control. Por este motivo se deben
diseñar bien y gestionar de una manera centralizada. Microsoft recomienda utilizar una
estructura jerárquica con un dominio maestro en la cabeza que tiene relaciones de
confianza unidireccionales con todos los dominios de trabajo.
Figura 5.4.1: Acceso a un dominio de confianza.
5.5. Diferencias conceptuales con otros sistemas centralizados
El sistema de control de accesos Windows NT no es un sistema completamente
centralizado respecto a otros como los de directorios, como el NDS de Novell, o
Kerberos.
El mantenimiento del sistema de trabajo en grupo hace que la gestión sea complicada y
permita la convivencia de diferentes controles de acceso en la misma red. Este problema
se resolverá en las próximas versiones. La comparación se debe hacer entre el sistema
de dominios y los otros.
Los objetivos del sistema de dominios son centralizar el control de accesos remoto y
local mientras que los otros sistemas sólo controlan el remoto. Así en Kerberos o
Cliente
Usuario
Contraseña
Dominio B
PDC
Dominio A
Base de
datos de
usuariosUsuario
Contraseña
Domnio B
PDC
Dominio B
Base de
datos de
usuarios
Usuario
Contraseña
Confirmación
de acceso
Acceso a recursos de otro dominio de confianza

directorios se debe realizar un control de acceso local (o acceso libre) y después otro
remoto.
Así las ventajas de cada sistema son:
• Windows NT sólo utiliza un control de accesos para local y remoto.
• Los sistemas de directorio y Kerberos permiten el acceso remoto desde cualquier
máquina, no hace falta que sea del dominio.
Para solucionar este problema Windows NT ha creado las relaciones de confianza
que permiten a máquinas de un dominio acceder a los otros. Pero son relaciones de
bloque, o sea, o todos los usuarios o ninguno, no permiten casos personalizados.
Por el mismo motivo, los dominios de Windows deben crear una base de datos de
usuarios en cada grupo (servidor y sus clientes). En cambio los otros sistemas pueden
centralizar la base de datos de usuarios en una máquina y, si fuera necesario para
descargar tránsito, pueden dejar réplicas totales o parciales en otras máquinas. En
Windows NT esto se realizaría con un único dominio y muchos BDCs pero entonces
los usuarios podrían acceder localmente a cualquier máquina cliente. (Ver Figura
5.5.1)

Cliente Servidor
Base de
datos de
usuarios
Servidor
Base de
datos de
usuarios
Cliente
Base de
datos de
usuarios
Cliente
Base de
datos de
usuarios
Servidor
Acceso
Control de accesos remotos centralizado
Cliente Servidor
Base de
datos de
usuarios
Servidor
Cliente
Cliente
Servidor
Acceso
Control de accesos Windows NT
Base de
datos de
usuarios
Base de
datos de
usuarios
Acceso
Acceso
Relación de
confianza
Figura 5.5.1: Control de acceso Windows NT frente a otros de control remoto

Control de accesos: Autenticación y seguridad

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